Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Легочного ствола диапазонов модель давление перегрузки индуцированной гипертрофия правого желудочка и неудачи

9.4K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/58050

⸱

29 ноября 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Clinical Medicine and Cardiology, Aarhus University Hospital

В этой статье

Краткое содержание

Мы представляем хирургический метод побудить гипертрофия правого желудочка и неудачи в крыс.

Аннотация

Правого желудочка (RV) неудачи, вызванные постоянное давление перегрузки является крупный вклад в заболеваемость и смертность в нескольких кардиопульмональной расстройств. Надежных и воспроизводимых Животные модели разрушения RV поэтому оправданным с целью изучения механизмов болезни и последствия потенциальных терапевтических стратегий. Кольцевание легочного ствола является распространенным методом побудить изолированные RV гипертрофия, но в целом, ранее описанных моделей не добились успеха в создании стабильной модель RV гипертрофия и неудачи.

Мы представляем крысы модель давление перегрузки индуцированной RV гипертрофия вызванные легочного ствола диапазонов (ПТБ), который позволяет разные фенотипы RV гипертрофии с и без сбоя RV. Мы используем модифицированных ligating клип applier для сжатия титана зажим вокруг легочного ствола к заданному внутреннему диаметру. Мы используем различные клип диаметров побудить различные этапы прогрессирования заболевания мягкой гипертрофии RV неспособности декомпенсированного RV.

Гипертрофия RV развивается последовательно крыс подвергли процедуре ПТБ и в зависимости от диаметра прикладной диапазонов клип, мы можем точно воспроизвести различные болезни важностей от компенсируется гипертрофия до тяжелой декомпенсированного RV неудачи с экстра сердца проявлениях.

Представленная модель ПТБ является действительным и надежную модель давление перегрузки индуцированной RV гипертрофии и неудачи, которая имеет ряд преимуществ для других диапазонов моделей, включая высокую воспроизводимость и возможность заставить тяжелой и декомпенсированной RV недостаточности.

Введение

Правый желудочек (RV) могут адаптироваться к постоянно давление перегрузки. В время однако, приспособительных механизмов не для поддержания сердечного выброса, RV расширяет и в конечном итоге сбой RV. RV функция является основным прогностическим фактором нескольких кардиопульмональной расстройств, включая легочной артериальной гипертензии (ПАУ), тромбоэмболические легочной гипертензии (CTEPH) и различные формы пороки сердца с давлением (или объем) перегрузка из р.в. Несмотря на интенсивное лечение RV сбоя остается основной причиной смерти в этих условиях.

Вследствие уникального свойства1,2 и эмбрионального развития3 р.в. знания, полученные от левой сердечной недостаточности нельзя просто экстраполировать на право сердечной недостаточности. Животные модели правой сердечной недостаточности поэтому необходимы для того, чтобы изучить механизмы отказа RV и потенциальных стратегий медикаментозное лечение.

Есть экспериментальные модели легочной гипертензии, индуцированных SU5416 в сочетании с гипоксией (SuHx)4 или monocrotaline (MCT)5, которые вызывают RV отказа вторичного заболевания в легких сосудистую. Эти модели используются для оценки терапевтические эффекты препаратов, предназначенных легочной сосудистую. Как SuHx, так и модель MCT являются модели-Исправлена afterload RV отказа. Следовательно это не возможно заключить Если улучшение функции RV после вмешательства вторичные afterload, снижение легочного сосудистого эффект, или если это вызвано прямые последствия для RV. Кроме того модель MCT имеет несколько экстра сердечных эффектов.

В экспериментальной легочного ствола диапазонов моделей afterload р.в. фиксируется благодаря механической сужением легочного ствола. Это позволяет для расследования случаев прямого сердечных эффектов вмешательства на RV независимо от любого легочные сосудистые эффекты6,,78,9. Обычно диапазонов производится путем размещения иглу вдоль ствола легочной. Затем лигатура помещается вокруг иглы и легочного ствола и связан с узлом, и игла удаляется, оставляя швом вокруг ствола легочной. В зависимости от датчик иглы могут применяться различные степени сужения, но несмотря на этот подход широко используется, она имеет некоторые недостатки. Во-первых диаметр диапазонов это не совсем то же самое, как наружный диаметр иглы как лигатура связали вокруг иглы и легочного ствола. Во-вторых могут существовать значительные различия как плотно узел привязан, что делает его трудно воспроизвести в определенной степени диапазонов. Это приведет к вариации в диаметре диапазонов и тем самым больше дисперсии. Наконец узел может ослабнуть со временем.

Одно исследование применяется полузакрытыми тантал клип вокруг ствола легочной10. Они сжаты клип вокруг легочного ствола к внутренней области 1.10 мм2 и сравнил его с крысы, подвергается диапазонов с швом с помощью иглы 18 G. В целом обандероливание клип был связан с менее Пери хирургических осложнений и дисперсия данных.

Исходя из принципов, описанных в Шу et al.11, далее мы разработали и характеризуется легочного ствола, диапазонов (ПТБ) модель RV гипертрофия и неудачи. Здесь мы представляем наш опыт, с помощью этой модели, основанной на результатах предыдущих исследований12,13. Для этой модели титана клип сжимается вокруг легочного ствола к точное пресет внутренний диаметр, которая может быть скорректирована с целью побудить собственный RV провал фенотипов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все крысы были обработаны согласно датские национальные руководящие принципы, описанные в датский Закон о экспериментов на животных и приказ на подопытных животных. Все эксперименты были утверждены Советом по рассмотрению институциональных этики и проводились в соответствии с датским законом для исследований на животных (номер авторизации 2012-15-2934-00384, Министерство юстиции Дании).

1. Регулировка Ligating Applier клип

Примечание: Кольцевание легочного ствола производится с изменение открытого ligating клип изменений с угловой челюсти. Объект применения изменений изменяется с механизмом регулируемый стоп остановить сжатие, когда челюсти достигают точное расстояние друг от друга. Когда маленький титана безлигатурные клип сжимается с измененный объект применения изменений, люмен, сохраняется между ног клип с конкретным диаметр согласно регулировки остановить механизм (рис. 1).

  1. Выбрать диаметр желаемых диапазонов, например, 0,6 мм.
  2. Отрегулируйте ligating клип изменений до тех пор, пока расстояние между челюстями — 1,0 мм, когда полностью сжаты. Это оставляет просвет 0,6 мм, как два клипа ноги имеют толщиной 0,2 мм.

figure-protocol-1
Рисунок 1: процедура PTB. (A) хирургические инструменты, используемые для ПТБ процедуры, включая ligating клип изменений (синяя стрелка). (B) регулируемые остановки механизма безлигатурные клип объект применения изменений. Поворачивая зубчатая (синяя стрелка) будет отрегулировать положение PIN-код (желтая стрелка), который останавливается закрытия объект применения изменений, когда челюсти достигают определенного расстояния друг от друга. Расстояние соответствует два раза толщину ноги клип плюс внутренний диаметр ролика, когда клип сжимается и может быть откалиброван с помощью например иглы с известным наружный диаметр. (C) применения сжимает титана клип точный внутренний диаметр предварительно заданные корректировки изменений. (D) внутренний диаметр сжатые клип может быть скорректирована с целью побудить различных важностей RV гипертрофия и неудачи. Для данных, представленных внутренний диаметр 1,0 мм был использован чтобы побудить мягкой гипертрофии RV, внутренний диаметр 0,6 мм было побудить умеренный неспособность RV, а внутренний диаметр 0,5 мм использовалась побудить тяжелой недостаточности RV. (E) клип после применения вокруг легочного ствола. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

2. Подготовка крысы

Примечание: Могут быть применены другие схемы анальгетиков.

  1. Использование отъемышам крыс Wistar весом примерно 100-120 г. Для того, чтобы поддерживать температуру тела во время операции, использование крытой грелку.
  2. Для хирургии использование механического вентилятора tidal volume приблизительно 1,75 мл и частота дыхания 75 в минуту.
  3. Обезболивают Крыса с севофлюран (7% смеси в 1,5 Л O2) в камеру индукции на 5 минут. Интубировать крыс с помощью канюли IV 17 G, где дистальной 2 мм иглы были отрезаны в порядке для мягкого катетера для покрытия кончик. Извлеките иглу и подключить канюли для вентилятора.
  4. Место крысы на его обратно на грелку. Убедитесь в правильности интубации, наблюдая за движениями грудной клетки. Они должны быть без стороне различия и в ногу с вентилятором.
    Примечание: Отсутствие движений грудной клетки, брюшной схватки и инфляции желудка в верхней левой части живота, признаки неправильно трубки. Удалить канюлю, помещают крыса обратно в камеру индукции и повторной интубации.
  5. После правильной интубации, уменьшить севофлюран для поддержания концентрации (3,5% смеси в O2, 1.5 Л/мин) и исправить лапы крысы грелку.
  6. Подтвердите следователь анестезии путем проверки вывода рефлексы конечностей с помощью щипцов выжать лапы крысы.
  7. Придать крыс с бупренорфин (0,1 мг/кг подкожно (с.к.)) и carprofene (5 мг/кг s.c.) для облегчения послеоперационной боли.
  8. Брить грудь и лечить с хлоргексидином.

3. изоляция легочного ствола

  1. С парой ножницы сделать 2 см разрез в коже вдоль средней части грудины. Выявление основных мышцей и сократить его грудины вложений. Определите, 2-й, 3rdи 4й Коста ниже.
  2. При необходимости захватите 2nd Коста с фиксации щипцов, положить шовные (4-0, мультифиламент, рассасывающиеся) вокруг 2nd Коста из межреберное пространство 1st нижней медиальной части 2nd межреберное пространство. Завязывайте узел фирмы чтобы перевязать передней грудной артерии.
    Примечание: Это может быть полезно, если кровотечение из передней грудной артерии периодические проблемы.
  3. Вырезать 4th, 3rdи 2nd Коста недалеко от грудины с ножницами и тщательно анализировать межреберные мышцы, пока не выполнена полная левая торакотомия. Если любое кровотечение от передней грудной артерии происходит, сжимать с ПИН и перевязать артерии.
  4. Вставьте втягивающего устройства между грудиной и Косты и откройте его, чтобы получить хорошее поле работы. В верхней части поля является тимус, охватывающих легочного ствола и аорты. Осторожно поднимите тимуса, используя ПИН и переверните его вверх, чтобы разоблачить аорты и легочной ствол ниже.
  5. Руководство кончик небольшой хирургической hooklet с 85° углом через поперечной перикарда синуса, расположенный за левую придаток предсердий. Вытащить его на полпути через синуса и руководство кончик уха крюк вверх до тех пор, пока он появляется между восходящей части аорты и легочной ствол.
    1. Удалите любые соединительной ткани, охватывающих кончик с диафрагмой ножниц для того чтобы отделить легочного ствола от восходящей части аорты.
    2. Повторите шаг с больших крючком (необязательно).
  6. Руководство щипцы угловой мышцы вокруг ствола легочной через проход с hook(s). Захватить конце лигатура приблизительно 10 см (4-0, многожильного) и потяните половина лигатура обратно через проход. Теперь легочного ствола отделена от восходящей части аорты и может управляться лигатура вокруг него.

4. применение клипа

  1. Загрузите скорректированного ligating изменений клип с зажимом. Тщательно руководство одним из пасти и одна нога клипа хотя проход вокруг легочного ствола. Используйте осторожно потяните легочного ствола вверх и на развилке клипа лигатура.
  2. Когда легочного ствола находится на развилке клипа и два советы клип ноги свободны от любой соединительной ткани, сжимайте клип с применения применять диапазонов.
  3. Наблюдать, как RV сразу расширяет в ответ на диапазонов и удалить лигатура.

5. Закрытие грудной клетки

  1. Удаление ПИН из тимуса и перемещения тимуса его естественное положение. Удаление втягивающего устройства.
  2. Закрыть грудной клетки в три слоя: межреберная слой, основной мышцей и кожи с швом (4-0, мультифиламент, рассасывающиеся). 2 мл физиологическим s.c. для замены жидкости, потерял во время операции вставки.
  3. Выключить севофлюран и и держать крыс на Вентилятор (1,5 Л O2) пока она начинает дышать самостоятельно. Затем экстубаций крыса.
  4. Лечить крыс с бупренорфином в питьевой воде для следующих трех дней14 или применить аналогичный протокол обезболивающее. После трех дней крысы выздоровели и без дискомфорта.
  5. В течение следующих недель благополучия крыс и возможные негативные последствия должны оцениваться на ежедневной основе. Заживление раны от торакотомия особое внимание следует уделить в ходе первой недели с целью выявления каких-либо признаков инфекции или недостаточности рубцов. Если крысы признаки отказ процветать включая щетинистые меха, ограниченной способностью к передвижению, проблемы с дыханием и потеря веса, они должны внимательно контролироваться и умерщвлены если они теряют более чем на 20% веса их собственного тела или разработать молниеносный дыхания недостаточность.

6. Шам хирургии

  1. Выполните операцию Шам, выполнив все шаги выше, за исключением применения клип (шаг 4).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

С помощью описанной процедуры ПТБ в предыдущих исследованиях от нашей группы12,13, мы индуцированных RV гипертрофия (ПТБ мягкая) диапазонов с зажимом 1,0 мм, умеренной степени RV отказ (ПТБ умеренный) диапазонов с 0.6 мм клип и тяжелой степени RV (ПТБ тяжелой) неспособность диапазонов с зажимом 0,5 мм. Крысы, подвергаются тяжелой диапазонов развитых экстра сердца проявлений RV недостаточности печеночная недостаточность и асцит (

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Мы описываем метод доступным и высокую воспроизводимость легочного ствола диапазонов с использованием модифицированных ligating клип applier для сжатия титана зажим вокруг ствола легочной. Регулируя applier для сжатия клип для различных внутренних диаметров, собственный фенотипов RV гипертрофия и недостаточности может быть наведено включая тяжелой недостаточности RV с проявлением экстра сердечной декомпенсации.

Хотя простой, протокол содержит несколько важных шагов. Важно отметить, что крысы н...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать

Благодарности

Эта работа была поддержана Датский Совет независимых исследований [11e108410], Датский фонд сердца [12e04-R90-A3852 и 12e04-R90-A3907], и Ново Нордиск фонд [NNF16OC0023244].

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
17 G IV Venflon CanjulaBecton Dickinson, US393228Дистально 2 мм иглы были отрезаны
1 мл шприца + 26 G иглаBecton Dickinson, US303172 & 303800
4-0 рассасывающийся мультифиламентный шовCovidien, USGL-46-MGPolysorb, фиолетовый, 5x18"
4-0 мультифиламентная лигатураCovidien, USLL-221Polysorb, фиолетовый, 98"
BuprenorphineIndivior UK LimitedLocal procurement, Temgesic 0,3 мг/мл
КарпрофенScanVet, DK27693Нородил 50 мг/мл
ХлоргексидинFaaborg Pharma, DKМестный подрядчик по закупкам
Aesculap, ГерманияBV010RBlunt, самоудерживающийся, 70 мм
Ушной крючокLawton, Германия66-0261Маленький, 14 см, наконечник модифицирован под углом 85°
Гель для глазDecra, ВеликобританияЛубритал, Местная закупка
Щипцы, Нежная тканьLawton, Германия09-0020
Щипцы, РассекающиеLawton, Германия09-00131 обычный, 1 с модифицированным наконечником под углом 100&�Град;
Система газовой анестезииPenlon Limited, ВеликобританияSD0217SLSigma Delta Vaporizer
Триммер для волосOster76998-320-051
Horizon Open Ligating Clip ApplierTeleflex, US137085Модифицирован с регулируемым механизмом остановки
Horizon Titanium ClipsTeleflex, US001200Малая
индукционная камераН/Д
Ирис НожницыЛоутон, Германия05-1450
Ирис НожницыЭскулап, ГерманияBC060R
Механический аппарат искусственной вентиляции легкихУго Базиле,Италия 7025
МикроножницыЛоутон,Германия 63-1406
МикроскопКарл Цейс,Германия 303294-9903
ИглодержательЛоутон, Германия08-0011TITEGRIP
PeanLawton, Германия06-0100Halsted-Mosquito, прямая
Pro-OpthaLohmann & Rauscher, Германия16515Тампон
физиологический раствор 9 мг/млFresenius Kabi, DK209319
SevofluraneAbbVie, USSevorane, Местные закупки
Хирургический крючокLawton, Германия51-0665Cushing, 19 см, наконечник модифицирован под углом 90°Г;
Хирургическая лента3М, US1530-0Регулятор температуры микропор
CMAMicrodialys; Швеция8003760CMA 450
Весовая машинаVWR, США
Wistar Отъемыш крысJanvier Labs, ФранцияRjHan:WI, 100-120 г

Ссылки

  1. Kaufman, B. D., et al. Genomic profiling of left and right ventricular hypertrophy in congenital heart disease. Journal of Cardiac Failure. 14 (9), 760-767 (2008).
  2. Zungu-Edmondson, M., Suzuki, Y. J. Differential stress response mechanisms in right and left ventricles. Journal of Rare Diseases Research & Treatment. 1 (2), 39-45 (2016).
  3. Zaffran, S., Kelly, R. G., Meilhac, S. M., Buckingham, M. E., Brown, N. A. Right ventricular myocardium derives from the anterior heart field. Circulation Research. 95 (3), 261-268 (2004).
  4. de Raaf, M. A., et al. SuHx rat model: partly reversible pulmonary hypertension and progressive intima obstruction. The European Respiratory Journal. 44 (1), 160-168 (2014).
  5. Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 302 (4), L363-L369 (2012).
  6. Bogaard, H. J., et al. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120 (20), 1951-1960 (2009).
  7. Borgdorff, M. A., et al. Sildenafil enhances systolic adaptation, but does not prevent diastolic dysfunction, in the pressure-loaded right ventricle. European Journal of Heart Failure. 14 (9), 1067-1074 (2012).
  8. Mendes-Ferreira, P., et al. Distinct right ventricle remodeling in response to pressure overload in the rat. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 311 (1), H85-H95 (2016).
  9. Piao, L., et al. The inhibition of pyruvate dehydrogenase kinase improves impaired cardiac function and electrical remodeling in two models of right ventricular hypertrophy: resuscitating the hibernating right ventricle. Journal of Molecular Medicine. 88 (1), 47-60 (2010).
  10. Hirata, M., et al. Novel Model of Pulmonary Artery Banding Leading to Right Heart Failure in Rats. BioMed Research International. 2015, 753210(2015).
  11. Schou, U. K., Peters, C. D., Kim, S. W., Frøkiær, J., Nielsen, S. Characterization of a rat model of right-sided heart failure induced by pulmonary trunk banding. Journal of Experimental Animal Science. 43 (4), 237(2007).
  12. Andersen, S., et al. Effects of bisoprolol and losartan treatment in the hypertrophic and failing right heart. Journal of Cardiac Failure. 20 (11), 864-873 (2014).
  13. Holmboe, S., et al. Inotropic Effects of Prostacyclins on the Right Ventricle Are Abolished in Isolated Rat Hearts With Right-Ventricular Hypertrophy and Failure. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 69 (1), 1-12 (2017).
  14. Jessen, L., Christensen, S., Bjerrum, O. J. The antinociceptive efficacy of buprenorphine administered through the drinking water of rats. Lab Anim. 41 (2), 185-196 (2007).
  15. Andersen, A., Povlsen, J. A., Botker, H. E., Nielsen-Kudsk, J. E. Right ventricular hypertrophy and failure abolish cardioprotection by ischaemic pre-conditioning. European Journal of Heart Failure. 15 (11), 1208-1214 (2013).
  16. Fujimoto, Y., et al. Low Cardiac Output Leads Hepatic Fibrosis in Right Heart Failure Model Rats. PloS one. 11 (2), e0148666(2016).
  17. Marques, C., et al. High-fat diet-induced obesity Rat model: a comparison between Wistar and Sprague-Dawley Rat. Adipocyte. 5 (1), 11-21 (2016).
  18. Osadchii, O., Norton, G., Deftereos, D., Woodiwiss, A. Rat strain-related differences in myocardial adrenergic tone and the impact on cardiac fibrosis, adrenergic responsiveness and myocardial structure and function. Pharmacological Research. 55 (4), 287-294 (2007).
  19. Brower, M., Grace, M., Kotz, C. M., Koya, V. Comparative analysis of growth characteristics of Sprague Dawley rats obtained from different sources. Laboratory Animal Research. 31 (4), 166-173 (2015).
  20. Wang, S., et al. A neonatal rat model of increased right ventricular afterload by pulmonary artery banding. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 154 (5), 1734-1739 (2017).
  21. Borgdorff, M. A., et al. Distinct loading conditions reveal various patterns of right ventricular adaptation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 305 (3), H354-H364 (2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Легочного ствола диапазонов модель давление перегрузки индуцированной гипертрофия правого желудочка и неудачи
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.